1、XX年度本科生毕业论文（设计）云南水稻地方品种赖氨酸及直链淀粉含量比较分析院 系：生命科学与技术学院 专 业：农学 年 级：XX 学生姓名：XX 学 号：XXXX 导师及职称：XXX副教授） 20XX年XX月2018 Annual Graduation Thesis (Project) of the College Undergraduate Comparative analysis of lysine and amylose content of rice varieties in Yunnan provinceDepartment: College of life Science and
2、TechnologyMajor:AgronomyGrade: 2014Students Name: Wang XiaoStudent No.: 201401120506Tutor: Associate Professor Lu Bing-yue April, 2018毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 毕业论文（设计）授权使用说明本
3、论文（设计）作者完全了解XX学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名： 指导教师签名：日期： 日期： XX 毕业论文（设计）答辩委员会(答辩小组)成员名单姓名职称单位备注主席（组长） XX学院本科毕业论文 (设计)摘 要世界上不可或缺的粮食作物就是水稻，水稻中的赖氨酸与直链淀粉含量都是决定稻米品质质量的标准。本实验对21份云南省水稻地方品种进行赖氨酸和直
4、链淀粉含量的测定，测得赖氨酸含量平均值为0.47%，并筛选出毫马克、魔雪谷、会泽老来黄、木邦谷、冷水谷、八宝米、丽江XX子谷、草皮谷8份高赖氨酸含量水稻，参试的每个水稻品种间赖氨酸含量呈极显著差异（P0.01）。参试水稻直链淀粉含量的平均值为22.71%（除去糯稻），变幅为0.16%28.54%，变异系数为0.4312。同时对参试的水稻地方品种赖氨酸与直链淀粉含量进行相关分析，得出相关系数为0.999，两者呈极显著相关。关键词：云南省；水稻；赖氨酸；直链淀粉ABSTRACTThe worlds indispensable food crop is rice. The lysine and am
5、ylose content of rice are the standards that determine the quality of rice. In this experiment, the lysine and amylose contents of 21 rice landraces in Yunnan Province were determined, and the average lysine content was 0.47%. Filtered out the high lysine content rice of Haomake, Moxuegu, Huizelaola
6、ihuang, Mubanggu, Lengshuigu, Babao rice, Lijiang XXzigu, Caopigu. The lysine content of each rice variety showed extremely significant difference (P0.01). The average rice amylose content was 22.71% (with the exception of japonica rice) with a range of 0.16% to 28.54% and a coefficient of variation
7、 of 0.4312. At the same time, the lysine and amylose contents of the tested rice landraces were correlated and the correlation coefficient was 0.999, which was highly significant.Keywords: Yunnan Province; Rice; Lysine; Amylose目录1.前言11.1水稻的概况11.2云南省水稻品种的概况11.3稻米中的赖氨酸与直链淀粉含量21.4赖氨酸与直链淀粉的研究现状22.材料与方法4
8、2.1实验材料42.2实验方法43.结果与分析53.1参试云南水稻的赖氨酸含量53.2参试水稻直链淀粉含量63.3参试稻米赖氨酸与直链淀粉含量的关系74.讨论94.1实验测定原理94.2实验结果与前人研究结果比较94.3赖氨酸与直链淀粉含量对稻米品质的影响95.结论115.1参试水稻赖氨酸含量115.2参试水稻直链淀粉含量115.3参试水稻赖氨酸与直链淀粉相关系数11参考文献12致谢13XX学院本科毕业论文（设计）1.前言1.1 水稻的概况水稻（Oryza sativa L.）是一种草本稻属，为一年生，单子叶，叶片细长，性喜高湿温、短日照，水稻的各个生长期对温度的要求都不同。水稻属须根系，稻秆
9、笔直，随水稻品种不同植株高度也不同，显现出拱形形状的花枝为主要花枝，开小花的位置为枝头往下3050毫米间，稻谷长一般在5mm12mm，宽2mm3mm，且多数的水稻都是自花授粉。世界上最不可或缺的粮食就是水稻，近一半人口都以大米为主食1。大米中的营养成分主要有蛋白质、糖类、维生素等等，日常生活中大米主要被制成米饭、米糕、米酒等，工业上多用于制作淀粉、醋、糖等，还可用稻秆做造纸和编织的原料，医药主要用的是稻根和芽。稻米中的干物质主要由淀粉、蛋白质和脂类组成，其中淀粉的含量占稻米干物质的85% 90%，蛋白质含量仅占稻米干物质的5%10%，赖氨酸含量仅占蛋白质的3.5%4.0%。大米是人们摄取生活中
10、吸取赖氨酸的主要途径，但赖氨酸在稻米中的含量一般较低，且容易在水稻加工过程中被破坏或流失，所以被称作第一限制性氨基酸。赖氨酸是对人体健康不可或缺的氨基酸，若缺少赖氨酸人体则会受到代谢和生理机能等疾病的威胁。随着时代的进步和生活水平的上升，人们身体健康越来越重视、对食物的要求越来越高，不仅仅只满足与饱腹，而是对食物的口感与营养价值更加重视。蛋白质和直链淀粉含量高低是衡量大米品质质量的重要因素，大米的膨胀率和吸水率、色泽、粘性及硬度都受直链淀粉的影响；而大米的营养品质主要是由蛋白质含量来决定，所以赖氨酸与直链淀粉含量的高低是评价稻米品质的重要指标。1.2 云南省水稻品种的概况云南是全国稻米生产省份
11、之一，同时也是稻米作物起源之一，拥有丰富的道中资源，但云南省水稻的总体水平较差，主要是对贫困地区投入不足，受水利和耕作条件的制约；还有宣传不够等原因。云南全省各地气候复杂多样，水稻种植区域性强、品种资源丰富，水稻种植的品种总体上呈现“杂、乱、多”的特点；因为云南具有复杂的地理气候条件和丰富的民族文化习俗差异,不地理气候条件的差异形成不同的水稻、民俗和文化的差异在一定程度上会影响对水稻的栽培、生产模式和品种类型的需求的不同,因而造就了云南水稻地方品种资源丰富2。云南水稻地方品种具有丰富的遗传多样性，且每个地方品种内的各样本群体之间也具有较高的遗传变异3。云南省水稻的栽培需要满足因地制宜的选品种、
12、优良的环境、培育健壮品种等条件，才能成为优质水稻种质资源的主要地区。1.3 稻米中的赖氨酸与直链淀粉含量赖氨酸是人体不能缺少的碱性氨基酸之一，其不能在人体内合成，只能从食物中摄取。赖氨酸可以促进人体发育、增强免疫功能，并有提高中枢神经组织功能的作用，如果人体内缺少赖氨酸会出现疲劳、恶心、头晕、贫血、没有食欲等等症状4。水稻中蛋白质通常以稻米中赖氨酸的含量来衡量，赖氨酸含量的高低对稻米的营养品质起决定性的作用5；大米中赖氨酸含量大于5%时属高含量、0.4%0.5%属于中等含量、0.3%0.4%属低含量、小于0.3%属极低含量。直链淀粉是稻米淀粉中的主要成分之一，由葡萄糖苷键连接而成的线性长链多糖
13、分子，难溶于水，溶液不稳定，但能与碘反应呈深蓝色。稻米种子直链淀粉随着稻米品种或类型的不同其含量有很大差别；粳稻稻米一般直链淀粉含量高于25%，少数在20%-25%；籼稻稻米一般直链淀粉含量高于25%，部分在20%-25%，少数较低；而糯米几乎不含直链淀粉。通过对中外个水稻品种稻米品质的测定和分析，研究分析得出，不管是粳稻还是籼稻，其硬度、咀嚼性与直链淀粉含量都有着极其显著的正相关6。水稻直链淀粉含量受一对主基因控制，也受若干修饰基因影响；而水稻蛋白质的遗传就非常复杂，为多基因控制的数量性状，稻米中两者的含量除受遗传特性影响外，还都受收环境条件影响，水稻生长的各个时期所处的环境条件不同都会影响
14、稻米直链淀粉和赖氨酸的含量。1.4 赖氨酸与直链淀粉的研究现状国内外研究人员较早就开展了高赖氨酸水稻种质资源的筛选和创新研究4。近几十年来，许多研究工作者对大量的水稻进行赖氨酸含量的测定，得出水稻的赖氨酸含量在0.11%0.61%。与其他谷物相比较，水稻中蛋白质的氨基酸组成是优良的，但是水稻本身的氨基酸中赖氨酸和苏氨酸的含量较低，因此很多研究者通过筛选出高赖氨酸含量的水稻品种作物优良的育种资源；也有很多学者利用基因技术将来源不同的高赖氨酸蛋白质导入水稻中，且目前这一技术较为成熟；如王逸群等人的研究结果表明，把异源的高赖氨酸蛋白基因导入水稻后，转基因水稻的赖氨酸含量平均提高了17.70%，最高提
15、高到22.71%；高越峰把四棱豆高赖氨酸蛋白基因转入水稻，后代赖氨酸含量可提高16.04%7。转基因中外源基因转入植物体内其表达产物多为蛋白质，且转基因产物也具有较多的优势，但若外源基因不是植物，则其产物可能给人畜引起毒性或者过敏反应8。所以，为克服外源基因的不良反应，很多学者开始筛选高赖氨酸含量的水稻作为种质资源。国外研究者对稻米直链淀粉含量的研究较为深入，相对比国内对稻米直链淀粉的研究还待加强10。稻米直链淀粉含量高低的遗传行为较为复杂，人们对其在水稻成熟过程中的转化机制还不清楚，对其与蛋白质中赖氨酸含量的关联也尚待进一步的研究，因此想要研究出优质的水稻品种还需要更多理论与技术的支撑。3材
16、料与方法2.材料与方法2.1实验材料如表1，参试材料有21份云南省水稻地方品种。表 1 云南水稻地方品种编号名称编号名称1白嘴红镰刀谷12冷水谷2橄榄谷13俄盆3八宝米14螃蟹谷4魔雪谷15木邦谷5毫马克16麻线谷6草皮谷17齐头谷7大花烂地18黄板所8小花烂地谷19会泽老来黄9南甲拼20云香粳10丽江XX子谷21腾冲小白谷11野牛谷2.2 实验方法2.2.1 水稻赖氨酸含量的测定采用实验室常用的茚三酮比色法10-12测定水稻赖氨酸含量。2.2.2 水稻直链淀粉的测定方法采用国标GB/T17891-1999和GB/T15683-1995的方法对稻米直链淀粉含量进行测定13。9XX学院本科毕业论
17、文（设计）3.结果与分析3.1参试云南水稻的赖氨酸含量根据表2可知，参试的云南省地方品种水稻材料的赖氨酸含量差异较大，变幅为0.32%至0.60%，变异系数=0.1829；测得赖氨酸含量平均值为0.47%，大于平均值的有10份，小于平均值的有11份。其中赖氨酸含量最高为0.60%的5号毫马克、最低的为0.32%的2号橄榄谷。21份参试材料中赖氨酸含量的分布（图1），高赖氨酸含量（大于0.5%）的水稻品种有8份（表3），占38.95%；低含量（0.3%-0.4%）有4份（表4），占19.05%；中等含量（0.4%-0.5%）占42.86%；极低含量（小于0.3%）占0%。表 2 参试云南水稻地方
18、品种的赖氨酸含量编号名称赖氨酸含量%重复1重复2平均值1白嘴红镰刀谷0.480.490.482橄榄谷0.330.320.323八宝米0.530.530.534魔雪谷0.590.590.595毫马克0.600.600.606草皮谷0.580.590.597大花烂地0.400.390.398小花烂地谷0.400.410.419南甲拼0.490.500.4910丽江XX子谷0.570.560.5711野牛谷0.460.440.4512冷水谷0.530.510.5213俄盆0.440.450.4414螃蟹谷0.440.460.4515木邦谷0.590.590.5916麻线谷0.400.400.4017
19、齐头谷0.430.440.4318黄板所0.360.370.3619会泽老来黄0.600.590.5920云香粳0.420.440.4321腾冲小白谷0.380.360.37赖氨酸含量的平均值=0.47%最小值最大值标准差变幅变异系数0.320.600.08720.320.600.1829表 3 云南省高赖氨酸含量水稻地方品种名称赖氨酸含量%名称赖氨酸含量%毫马克0.60木邦谷0.59草皮谷0.59丽江XX子谷0.57会泽老来黄0.59八宝米0.53魔雪谷0.59冷水谷0.52表 4 云南省低赖氨酸含量水稻地方品种名称赖氨酸含量%名称赖氨酸含量%橄榄谷0.32腾冲小白谷0.37黄板所0.36大
20、花烂地0.39图1 赖氨酸含量的分布对参试的21份云南地方水稻品种间进行赖氨酸含量的方差分析，得出了表5；可知参试的云南省地方品种稻米材料间赖氨酸含量差异极显著（P0.01）；参试的同一品种材料的重复测定的结果差异较小，达不到显著水平。表 5 赖氨酸含量方差分析差异源SSdfMSFP-valueF crit组间0.306564200.015328234.3532.51E-202.096033组内0.001374216.54E-05总数0.307938413.2 参试水稻直链淀粉含量根据表 6可知，除去冷水谷、黄板所、云香粳3份糯稻，参试的云南水稻地方品种非糯稻直链淀粉含量平均值为22.71%，
21、高于平均值的有18份，低于平均值的有3份；直链淀粉含量的变幅为0.16%28.54%，标准差为0.0844，变异系数为0.4312。直链淀粉的含量分布如图2，高直链淀粉含量（AC 25%）占22%、中等含量（20%AC25%）占67%、低含量（9%AC20%）占11%（图 2 ）。表6 参试水稻直链淀粉含量名称直链淀粉含量名称直链淀粉含量白嘴红镰刀谷24.02%冷水谷0.90%橄榄谷27.38%俄盆22.82%八宝米27.66%螃蟹谷15.06%魔雪谷22.65%木邦谷20.46%毫马克18.59%麻线谷28.54%草皮谷20.85%齐头谷25.61%大花烂地23.60%黄板所0.16%小花烂
22、地谷22.36%会泽老来黄21.13%南甲拼22.08%云香粳1.18%丽江XX子谷21.13%腾冲小白谷21.27%野牛谷23.63%云南稻米的直链淀粉含量平均值=22.71%最小值最大值标准差变幅变异系数0.16%28.54%0.08440.16%28.54%0.4312图 2 参试云南水稻地方直链淀粉含量占比3.3 参试稻米赖氨酸与直链淀粉含量的关系对21份云南省地方水稻的赖氨酸与直链淀粉含量进行相关分析，得出表 7。参试水稻赖氨酸与直链淀粉的相关系数为0.999，显著性小于0.01，参试水稻的赖氨酸含量与直链淀粉含量呈极显著相关关系，回归方程为Y=1.423X+0.061。表7 赖氨酸
23、与直链淀粉相关分析均值标准差相关系数sig云南赖氨酸含量0.47820.087950.9990.000直链淀粉含量0.29140.06175XX学院本科毕业论文（设计）4.讨论4.1实验测定原理采用实验室常用的方法：茚三酮比色法，其原理是蛋白质中赖氨酸的游离-氨基与茚三酮试剂在弱酸性条件下加热，发生氨化 、脱氨、脱羧作用，生成蓝紫色或淡红紫色物质，而颜色的深浅与稻米中赖氨酸的含量在一定范围内呈正相关，赖氨酸浓度越高颜色就越深11。用标准方法测定稻米中直链淀粉的原理是通过粉碎大米来破坏淀粉的胚乳结构，让样品在氢氧化钠溶液里充分溶解，再加入碘试剂，直链淀粉能与碘发生反应呈深蓝色，测定显色复合物的吸
24、光度，将测得的吸光值带入标准曲线方程则可算出直链淀粉含量。4.2 实验结果与前人研究结果比较根据程维民等人的研究分析，水稻直链淀粉含量和植物的农艺性状呈正相关、蛋白质含量和植物的农艺性状呈负相关，而水稻中蛋白质与直链淀粉呈负相关14。水稻的不同生长期植株的性状表现与其物质含量的积累有关。黄元财等人的研究表明，不同水稻品种对气候的适应性存在差异，稻米的蛋白质与直链淀粉的含量与其生长期温度呈正相关，而与日照时数呈负相关7。水稻在各个生长时期对环境的要求不同，所积累的物质含量也不同。综合前人的研究结果分析得出，不同水稻品种、在不同的生长期所处的环境条件对稻米蛋白质含量与直链淀粉含量都存在影响。前人研
25、究结果多表明直链淀粉与蛋白质呈负相关，而本实验结果表明参试云南省地方水稻品种赖氨酸与直链淀粉含量呈极显著相关，研究结果存在差异。分析原因可能是蛋白质与直链淀粉不单是受水稻自身遗传基因型的影响，还受环境影响；作物生长期间环境条件对物质积累的影响较大，不同品种于同一环境、或同一品种在不同环境条件下物质积累都会不同。所以稻米品种不同、产地环境条件的不同，研究的赖氨酸与直链淀粉的相关性结果自然也不同，因此水稻中赖氨酸含量与直链淀粉含量的关联还有待进一步的研究证实。4.3 赖氨酸与直链淀粉含量对稻米品质的影响大米是人们获得赖氨酸的主要途径，一般谷物中的赖氨酸含量很低。大米中赖氨酸含量的高低影响着大米的营
26、养品质；而稻米的食用品质的主要指标之一是直链淀粉，大米的膨胀率和吸水率，米饭的颜色、光泽、粘性及硬度都受直链淀粉含量高低影响，含量越高，稻米的口感越硬，含量低大米口感松软。随着生活水平的进步，人们对食物的质量要求也有很大程度的提高，不单单只满足于饱腹，更注重的是食物的口感和营养价值。因此大米的品质的改良是近十几年来研究者们不断探究的课题，对大米的品质质量的影响因素不只是直链淀粉和赖氨酸的含量，还有支链淀粉、精氨酸、苏氨酸等多种元素的影响。本实验筛选出的毫马克、魔雪谷、木邦谷等8份高赖氨酸云南省地方品种水稻可以在培育高赖氨酸含量水稻作为种质资源；但本实验没有研究各参试水稻品种的农艺性状，所以在选
27、择其为育种材料前需要进行分析研究，综合水稻的整体品质；直链淀粉含量主要在选种时作为参考，因此在改良大米的整体品质问题时需要更多的研究和考量。XX学院本科毕业论文（设计）5.结论5.1 参试水稻赖氨酸含量本实验从21份云南省地方水稻品种中筛选出毫马克、魔雪谷、木邦谷、会泽老来黄、八宝米、丽江XX子谷、草皮谷、冷水谷8份高赖氨酸含量水稻；标准差为0.0872，变幅为0.32%0.60，变异系数为0.1829，显著性小于0.01，每个云南地方品种水稻间赖氨酸含量呈极显著差异，同一品种重复测定的结果差异较小，达不到显著水平。5.2 参试水稻直链淀粉含量本实验测定的非糯稻直链淀粉含量平均值为22.71%
28、，其中高直链淀粉含量水稻有4份、中等含量有12份、低含量有2份；3份糯稻的直链淀粉含量都小于2%。参试材料的直链淀粉含量的变幅为0.16%28.54%、标准差为0.0844、变异系数为0.4312。5.3 参试水稻赖氨酸与直链淀粉相关系数参试水稻赖氨酸含量与直链淀粉含量相关系数为0.999、显著性小于0.01、呈极显著相关关系。13参考文献1 蒋家焕. 高赖氨酸蛋白基因遗传转化水稻的研究D. 福建农林大学, 2005.2 和菊英. 云南水稻种植现状及发展战略A. 云南科技管理, 2016(01): 43-45.3 董树斌, 卢宝荣, 王云月, 等. 云南水稻传统品种内的遗传多样性及其维持机制初
29、探J. 云南农业大学学报, 2010, 25(1): 2-9.4 方先文, 林静, 王艳平, 等. 高赖氨酸含量水稻品种资源的筛选J. 金陵科技学院学报, 2009, 25(3): 46-48.5 陈锦荣. 多基因聚合的高赖氨酸转基因水稻的选育及评价D. 扬州大学, 2014.6 黄元财, 贾燕, 刘江, 等. 水稻蛋白质和直链淀粉含量的稳定及GE互作与气候因子的关系J. 生态学杂志. 2008,27(11): 1920-1925.7 段忠卫. 无选择标记转高赖氨酸蛋白基因水稻的培育D. 东北农业大学, 2016.8 胡敏. 高赖氨酸蛋白基因对水稻的遗传转化D. 东北农业大学, 2010.9
30、吕艳梅. 青先国. 稻米直链淀粉含量及其影响因素研究进展J. 湖南农学科学学报, 2003, (5): 33-36. 10 李桂玲, 李欢庆, 刘从斌. 谷物中赖氨酸含量测定方法的探析J. 河南工业大学学报（自然科学版）, 2006, 27(5): 66-80.11 余桂红, 吴勇华, 马鸿翔, 等. 小麦籽粒赖氨酸含量的测定与评价J. 江苏农业学报, 2009, 25(2): 372-377.12 吴凤山. 小麦中赖氨酸含量快速测定法的研究J. 松辽学刊（自然科学版）, 2002(4): 65-67.13 池彦衡. 稻种资源稻米品质评价及可溶性淀粉合酶基因序列多态性和关联分析D. 江西农业大
31、学.14 程维民, 刘斌美, 叶亚峰, 等. 水稻直链淀粉和蛋白质突变系筛选及其与主要农艺性状的关联分析J. 激光生物学报, 2016, 25(04): 356-361.15 揭厚胜. 不同直链淀粉含量的水稻品种籽粒和蛋白质积累特性的研究D. 四川农业大学. 2004.致谢大学生活一晃而过，回首走过的岁月，心中倍感充实，当我写完这篇毕业论文的时候，有一种如释重负的感觉，感慨良多。转眼间四年紧张而又充实的大学生生活即将画上句号。在这四年的学习期间，我得到了很多老师、同学和朋友的关怀和帮忙。在学位论文即将完成之际，我要向所有期间给予我支持、帮忙和鼓励的人表示我最诚挚的谢意。首先，我要感谢我的指导老
32、师卢老师对我的教导。从论文的选题、构思、一直到最终的定稿，卢老师都给了我悉心的指导和热情的帮忙，使我的毕业论文能够顺利的完成。其次，感谢生命科学学院的全体领导和老师，由于他们的悉心教导，我学到了专业的农学知识，掌握了扎实的专业技能。没若有这些年知识的积淀，我没有这么大的动力和信心完成这篇论文。最后，感谢我的家人在此期间给予我的包容、关爱和鼓励，以及所有陪我一路走来的同学和朋友，正是由于他们的支持和照顾，我才能安心学习，并顺利完成我的学业。感恩之余，我要向在百忙之中抽出时间对我的毕业论文进行审阅的各位老师表示衷心的感谢。诚恳地请各位老师对我的论文多加批评指正，使我及时完善论文的不足之处。 XX年XX月
